B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色
Br-还原性强于Cl-
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结
NH4Cl固体可以升华
解析 A项,出现黄色沉淀说明AgCl沉淀转化为AgI沉淀,故Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),错误;B项,原溶液中可能含有Fe3+或Fe2+或Fe3+、Fe2+,错误;C项,溶液上层呈橙红色,说明发生了反应Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl,则Br-还原性强于Cl-,正确;D项,加热时NH4Cl在试管底部分解生成NH3和HCl,在试管口NH3与HCl又重新生成NH4Cl,这不是升华而是发生了两个化学反应,错误。
答案 C
2.(2014·大纲全国卷,13,6分)已知:
将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且
的值与温度高低有关。
当n(KOH)=amol,下列有关说法错误的是( )
A.若某温度下,反应后
=11,则溶液中
=
B.参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:
amol≤ne≤
amol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为
amol
解析 A项,可设溶液为1L,n(Cl-)=11mol,n(ClO-)=1mol,则反应中n(得电子)=11mol,生成1molClO-时只失电子1mol,故应生成2molClO
(失电子10mol),即
=
,A正确。
由KCl、KClO、KClO3中n(Cl)=n(K)=n(KOH)=amol可推知n(Cl2)=
mol,B正确。
Cl2通入KOH溶液中,可发生
,当n(KOH)=amol时,转移电子的物质的量范围:
amol(只发生反应①)≤ne≤
amol(只发生反应②),C正确。
若只发生反应②,KClO3可达最大理论产量
mol,D错误。
答案 D
3.(2013·上海化学,16,3分)已知氧化性Br2>Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:
aFe2++bBr-+cCl2―→dFe3++eBr2+fCl-
下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
A.2 4 3 2 2 6B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2D.2 2 2 2 1 4
解析 本题考查氧化还原反应中的先后规律。
根据题中的氧化性顺序可知还原性Fe2+>Br-,故溶液中通入Cl2后先将Fe2+氧化,再将Br-氧化。
A项是通入过量氯气时反应的化学方程式的化学计量数组合,正确;根据还原性Fe2+>Br-可知B错;C项是通入少量氯气时反应的化学方程式的化学计量数组合,正确;D项是通入的氯气的物质的量与FeBr2物质的量相等时反应的化学方程式的化学计量数组合,正确。
答案 B
4.(2013·浙江理综,26,15分)氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(已折算成标准状况)。
甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式是________;乙的电子式是________。
(2)甲与水反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是______(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式_______________________________________________________________。
有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(已知:
Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是_____________________________________________________________。
解析
(1)6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(即0.3mol),说明甲为金属氢化物。
甲与水反应生成的白色沉淀物可溶于NaOH溶液,则该沉淀物为Al(OH)3,结合甲分解过程中的质量变化,可推知甲为AlH3。
单质气体丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则M(丙)=1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1,则丙为N2,乙为NH3。
(2)AlH3与水反应生成Al(OH)3和H2,反应的化学方程式为AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑。
(3)N2与金属Mg在点燃条件下发生反应,生成Mg3N2。
(4)NH3具有还原性,与CuO在加热条件下发生反应,生成Cu、N2和H2O,反应方程式为2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O。
由于Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和Cu,Cu与非氧化性酸不发生反应,所以可取少量产物,向其中滴加稀盐酸或稀H2SO4,若得到蓝色溶液,则证明含有Cu2O,反之则不含Cu2O。
答案
(1)AlH3
(2)AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑
(3)Mg3N2
(4)2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O 取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O
(5)可能 AlH3中氢的化合价为-1价,NH3中氢的化合价为+1价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气
5.(2012·上海化学,五,8分)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
完成下列填空:
(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1∶1,写出Se和浓HNO3的反应方程式____________________________。
(2)已知:
Se+2H2SO4(浓)―→2SO2↑+SeO2+2H2O
2SO2+SeO2+2H2O―→Se+2SO
+4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是________。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+KI+HNO3―→Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3―→Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。
(4)实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol·L-1的Na2S2O3溶液25.00mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为________。
解析 利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为+4价的SeO2,HNO3被还原为NO与NO2,利用电子守恒和限定条件(生成NO与NO2的物质的量之比为1∶1,即二者计量数比为1∶1)可得方程式。
根据氧化还原反应的强弱规律:
物质的氧化性:
氧化剂>氧化产物,结合题中方程式可知氧化性:
H2SO4(浓)>SeO2>SO2。
在反应①中I-失电子,转移给SeO2,+4价Se得到电子被还原为单质Se。
利用前面配平的化学方程式可得关系式:
SeO2~2I2~4Na2S2O3,故样品中SeO2的质量分数为:
[111g·mol-1×(0.2000mol·L-1×0.025L)×
]/0.1500g=0.925。
答案
(1)Se+2HNO3(浓)―→SeO2+NO↑+NO2↑+H2O
(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3)
(4)0.925
考点三 氧化还原反应方程式的配平及相关计算
1.(2015·海南化学,6,2分)已知在碱性溶液中可发生如下反应:
2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2RO
+3Cl-+5H2O,则RO
中R的化合价是( )
A.+3B.+4
C.+5D.+6
解析 根据反应前后电荷守恒,可得n=2,则RO
中R的化合价为+6价,即选D。
答案 D
2.(2014·上海化学,16,4分)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。
若砷的质量为1.50mg,则( )
A.被氧化的砒霜为1.98mg
B.分解产生的氢气为0.672mL
C.和砒霜反应的锌为3.90mg
D.转移的电子总数为6×10-5NA
解析 本题考查氧化还原反应。
砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应的方程式为As2O3+6Zn+12HCl―→2AsH3+6ZnCl2+3H2O。
根据砷的相对原子质量为75,若砷的质量为1.50mg,物质的量为0.02mmol,被还原的砒霜为0.02mmol÷2×198g·mol-1=1.98mg,和砒霜反应的锌为3.90mg。
2AsH3
2As+3H2分解产生的氢气标准状态下为0.03mmol×22.4L·mol-1=0.672mL;转移的电子总数为0.18×10-3NA。
答案 C
3.(2013·上海化学,18,4分)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3―→K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化产物比还原产物多1.75mol,则下列判断正确的是(双选)( )
A.生成42.0LN2(标准状况)
B.有0.250molKNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.25mol
D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
解析 由化学方程式可知16molN2中,有15molN2是氧化产物、1molN2是还原产物,所以有10molNaN3参加反应,氧化产物比还原产物多14mol,若氧化产物比还原产物多1.75mol,则有1.25molNaN3被氧化、0.25molKNO3被还原,生成2molN2,转移1.25mol电子,被氧化的N原子的物质的量为1.25mol×3=3.75mol。
答案 CD
4.(2012·海南化学,6,2分)将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1MO
溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是( )
A.MB.M2+C.M3+D.MO2+
解析 根据氧化还原反应中得失电子守恒规律,设反应后X元素的化合价为x,参加反应的MO
的物质的量为0.002mol,参加反应的锌的物质的量为0.003mol,故存在:
(5-x)×0.002=0.003×2,解得x=2,故选B。
答案 B
5.(2015·浙江理综,27,18分)Ⅰ.(6分)请回答:
(1)H2O2的电子式________。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由____________________
_________________________________________________________________。
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式_______________________________________________________。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )MnO
+( )C2O
+________===( )Mn2++( )CO2↑+________
Ⅱ.(12分)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。
一定条件下金属钠和H2反应生成甲。
甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。
将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答:
(1)甲的化学式________。
(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式________________________
_________________________________________________________________。
(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式_____________________________________。
(5)某同学认为:
用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到的固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由_________________
_________________________________________________________________。
解析 Ⅰ.
(1)H2O2的电子式为
(2)镁能在CO2中燃烧,
其化学方程式为2Mg+CO2
2MgO+C;(3)由于AgBr的溶度积比AgCl更小,故在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀AgCl转化为淡黄色沉淀AgBr,其反应的离子方程式为:
AgCl(s)+Br-(aq)===AgBr(s)+Cl-(aq)。
(4)C2O
在酸化的高锰酸钾溶液中被氧化,其离子方程式为2MnO
+5C2O
+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
Ⅱ.由4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2,可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH,NaH与水反应生成NaOH和H2,NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。
(1)甲的化学式为NaH;
(2)由于反应物为NaH与AlCl3,得到产物有NaAlH4,故推知另一产物为NaCl,其化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl。
(3)NaAlH4中的氢显-1价,水中的氢显+1价,NaAlH4与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气,另一产物为NaAlO2,其化学方程式为NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑。
(4)根据题意NaH在无水条件下能与Fe2O3反应,结合反应物的性质可推知反应产物为Fe和NaOH,从而得出其化学方程式为3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH。
(5)制备过程中,由于盐酸易挥发,产生的氢气中会有氯化氢,易和钠反应生成NaCl;如在制取NaH的反应中钠过量,则产物中混有钠,钠与水反应也会有氢气产生,同时验纯时也没有考虑到混入的NaCl。
答案 Ⅰ.
(1)
(2)2Mg+CO2
2MgO+C
(3)AgCl(s)+Br-(aq)===AgBr(s)+Cl-(aq)
(4)2MnO
+5C2O
+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
Ⅱ.
(1)NaH
(2)4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl
(3)NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑
(4)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH
(5)制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,导致产物中有NaCl
验纯方法不合理,如果有Na残留,Na与水反应也产生H2;没有考虑混入的NaCl
6.(2015·安徽理综,27,14分)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
已知:
NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:
33℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_____________________________________________________,
原料中的金属钠通常保存在________中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________,________,玻璃片和小刀等。
(2)请配平第①步反应的化学方程式:
□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2===□NaBH4+□Na2SiO3
(3)第②步分离采用的方法是________;第③步分离NaBH4并回收溶剂,采用的方法是________。
(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是_________________________________________________________________
_________________________________________________________